第1章 第3节 速度-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【金版新学案】配套教师用书（鲁科版）

第3节　速度 核心素养 知识导图 物理观念 理解平均速度瞬时速度的概念，知道平均速度和瞬时速度在描述运动快慢的区别与联系。 科学思维 通过平均速度的学习体会用比值定义法；通过瞬时速度的教学，初步体会极限思想。 科学探究 由平均速度公式及推导过程及矢量的方向性，体验极限思想。 科学态度与责任 掌握瞬时速度解法，感受物理学的数学思想。 一、平均速度 1．定义：物体运动的位移与所用时间之比，通常用 表示，则＝。 2．物理意义：大致描述一段时间内物体运动的快慢和方向。 3．单位：在国际单位制中是m/s。常用单位还有km/h，1 m/s＝3.6 km/h。 4．方向：平均速度是矢量，既有大小又有方向，其方向与位移的方向相同。 二、瞬时速度 1．定义：物体在某时刻或某位置的速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。 2．物理意义：准确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢和方向。 3．方向：瞬时速度是矢量，既有大小又有方向。其方向与物体运动方向相同。 4．瞬时速度的测量 (1)原理：用很短时间内的平均速度大小近似作为瞬时速度。 (2)方法 ①光电门法：用光电门实验装置可测物体在极短时间内的平均速度，认为它就是测得的瞬时速度。 ②测量仪应用：用速度计可直接读出物体在某一时刻或某一位置的瞬时速度的大小。 (1)匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度。(√) (2)瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动。(×) (3)瞬时速度的大小叫瞬时速率，平均速度的大小叫平均速率。(×) (4)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。(√) (5)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态。(×) (6)子弹以速度v从枪口射出，v指瞬时速度。(√) 　平均速度粗略反映一段时间或一段位移中平均运动的快慢。如图中百米赛跑中小明的速度为7.7 m/s，是平均速度。 　瞬时速度精确反映每时每刻运动的快慢，与某一位置或某一时刻相对应，如汽车中的速度计可以直接读出汽车各时刻的瞬时速度。 探究点一　平均速度和瞬时速度的理解 在英国伯明翰室内田径大奖赛60米栏中，刘翔以7秒41战胜古巴选手罗伯斯夺得冠军。通过测量，得知刘翔在5 s末的速度是8.00 m/s，到达终点时的速度是9.80 m/s。 (1)材料中的“8.00 m/s”和“9.80 m/s”是平均速度还是瞬时速度？ 提示：　“8.00 m/s”和“9.80 m/s”都是对应某一时刻的速度，故都是瞬时速度。 (2)刘翔在60米栏中的平均速度是多大？ 提示：　 ＝＝60 ÷(7＋) m/s＝7.8 m/s 。 1．平均速度和瞬时速度的区别与联系 　　物理量 比较项目 　 平均速度 瞬时速度 区别 对应关系 与一段时间或一段位移对应 与某一时刻或某一位置对应 物理意义 粗略地描述做变速直线运动的物体在某段时间内或某段位移上的平均快慢程度 精确地描述做变速直线运动的物体在某时刻或某位置时的快慢程度 方向 与所对应时间内位移方向相同 物体在该时刻的运动方向 联系 (1)在公式＝中，Δt→0时的平均速度即为瞬时速度 (2)匀速直线运动中，任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度 2.光电门测量瞬时速度 遮光条通过光电门时的瞬时速度近似等于遮光条通过光电门时的平均速度，即得v＝，其中d表示遮光板的宽度，t为遮光板通过光电门的时间。 角度1　平均速度与瞬时速度的理解 (多选)下列说法正确的是(　　) A．小球第3 s末的速度为6 m/s，这里是指平均速度 B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是20 m/s，这里是指瞬时速度 C．“复兴号”动车组列车速度计显示的速度为350 km/h，这里的速度是指瞬时速度 D．为了解决偏远地区的配送问题，某快递公司采取“无人机快递”，无人机从某一投递站带着快件到达指定位置后又返回该投递站，这一过程中无人机的平均速度为零 CD　[第3 s末的速度是指瞬时速度，故A错误；汽车从甲站行驶到乙站的速度为平均速度，故B错误；速度计显示的速度为瞬时速度，故C正确；无人机回到了原位置，位移为零，故平均速度为零，故D正确。] [练1]　下列语句的描述中，有关速度的含义是指平均速度的是(　　) A．子弹射出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标 B．小球在光滑路面上滑行，第3 s末的速度是6 m/s C．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h D．某运动员在全国田径大奖赛百米比赛中以10秒04的成绩夺冠，并以10.34 m/s的速度冲过终点 C　[子弹射出枪口的速度，是指子弹经过枪口这个位置时的速度，是瞬时速度，击中目标的速度也是和某一位置相对应，是瞬时速度，A错误；小球第3 s末的速度是指第3 s末这个时刻的速度，是